Question

10．電壓表是測定電路兩端電壓的儀表，理想電壓表的內阻可視為無限大，但實際使用的電壓表的內阻并不是無限大．為了測定某一電壓表的內阻，給出了以下器材：
A．待測電壓表（0～3V，內阻在3.5kΩ～4.5kΩ之間）
B．電流表（0～1mA）
C．滑動變阻器（0～50Ω）                         
D．電鍵
E．電源（1.5V的干電池兩節(jié)）                    
F．導線若干
要求多測幾組數據，利用作圖法求電壓表的內阻．
（1）某同學設計了如圖（甲）所示的電路圖，但根據電路圖正確連接實物后，在實際測量時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表的示數都幾乎不變化．
請你簡述他設計中存在的問題：因為R_V＞＞R_Q，所以變阻器的限流作用幾乎為零．
（2）請你另外設計一個電路圖，畫在圖（乙）所示的方框內．

（3）某同學根據測量數據在圖（丙）坐標系內描點，請根據數據點計算電壓表內阻R_V=4kΩ．

Answer 1

分析 （1）因為待測電壓表的內阻R_V遠大于滑動變阻器的最大電阻值50Ω，所以變阻器的限流作用幾乎為零，滑動變阻器采用分壓式接法．
（2）根據（1）中分析可知，限流接法無法正常實驗，應改變分壓接法；
（3）根據圖中點得出對應的伏安特性曲線，再根據圖象的斜率可求得電阻．

解答 解：（1）由圖可知，采用滑動變阻器限流接法；因為待測電壓表的內阻R_V遠大于滑動變阻器的最大電阻值50Ω，所以變阻器的限流作用幾乎為零．
（2）為了讓滑動變阻器起到控制作用；滑動變阻器采用分壓式接法，所以正確的電流圖如圖所示．
（3）用直線將各點擬合，如圖所示，則圖象的斜率表示電阻，則可求得R=$\frac{1.2}{0.3}$×10³=4kΩ
故答案為：（1）因為R_V＞＞R_Q，所以變阻器的限流作用幾乎為零
（2）如圖所示；
（3）4k

點評 本題考查了測電壓表內電阻的原理以及數據處理的方法等，本題的重點在于掌握滑動變阻器分壓接法的正確選擇及其接法選擇．